水泥、生料二次选粉工艺及其沸腾式输送机、选粉机 (一)技术领域：
本发明涉及一种水泥或生料球磨后选粉的工艺及设备，一种水泥、生料二次选粉工艺及应用于该工艺的沸腾式输送机、沸腾式选粉机的结构。(二)背景技术：
水泥、生料闭路粉磨系统普遍采用选粉机为分级设备选取合格细粉。选粉机分离心式、旋风式、涡流式、转笼式、Osepa等多种型式。粉磨效率高低与该系统诸多工艺条件相关，当水泥、生料出磨前的工艺条件相同时，磨机产量只与选粉机本身性能相关。选粉机的选粉效率一般为50-75％。以选粉效率70％为例，尚有出磨细粉总量的30％的合格细粉尚未被分选出来。这些细粉与粗粉回料一起流入粗料输送机，返回磨机重复粉磨，有害无益。因此进一步提高选粉效率十分必要。目前，提高选粉效率的方法都着眼于改进选粉机的结构。例如中国专利95240135.5介绍了一种高效转子式选粉机， 由调速电机、主轴、分级圈、进风管、出风管、内筒、滴流装置、撒料盘、旋风筒和盖板组成。选粉效率较高。又如中国专利94207353.3介绍了一种高效选粉机，利用气流物料以切向旋转收缩，通过分级分离和多级收集分选，达到高效、高细度的选料效果。(三)发明内容：
本发明的目地是提出一种利用二次分选来提高选粉效率的工艺和设备：一种二次选粉工艺及应用于该工艺的沸腾式输送机、沸腾式选粉机。
这种二次选粉工艺为：将球磨机的出磨粉料送入主选粉机内进行分选，得到合格的成品和粗粉回料，粗粉回料再由二次选粉装置进行二次分选，分选出合格的二次成品和二次粗料，二次粗料送回球磨机球磨，所述的二次选粉装置包括沸腾式输送机和沸腾式选粉机，沸腾式输送机将主选粉机分选得到的粗粉回料输送到球磨机头，在输送过程中从粗粉回料中分离出高浓含尘气流，进入沸腾式选粉机中再次分选，得到合格的二次成品和二次粗料，二次粗料再回输到沸腾式输送机的粗料出口处。
应用于上述二次选粉工艺的沸腾式输送机，包括槽形的外壳、上盖和输送部件，它还包括至少一个沸腾床和一个含尘气体收集口，所述的沸腾床包括箱体和孔板，箱体的一侧有一进气口，孔板固定在箱体的上方，孔板上均匀分布着喷气孔，外壳的下方有用来与沸腾床相连的连接口，沸腾床固定在上述连接口上，喷气孔内还可以安装喷嘴，所述的含尘气体收集口处于上盖上，所述的外壳的侧壁上还有至少一个辅助进风口。
应用于上述二次选粉工艺的沸腾式选粉机，包括圆筒形的外壳、圆锥形的百页窗式转子、进风口、出风口和粗料出口，百页窗式转子处于选粉机的上部，出风口在百页窗式转子的上方，粗料出口处于选粉机的下侧面上，外壳的下底面是倾斜的，它的上方有一与下底面相同方向倾斜的透气板，此透气板上均匀分布着一些喷嘴，透气板、下底面组成圆形沸腾斜槽，其侧壁上有一斜槽进风口，所述的粗料出口处于透气板上方的较低一侧。
这种二次选粉装置中的沸腾式输送机的工作过程如下：向沸腾式输送机的沸腾床的进气口中送入压缩空气，到达沸腾床上方的主选粉机粗粉回料受到孔板上喷气孔或喷嘴内喷出的空气的吹动，处于“沸腾”状态，较细的颗粒腾跃逸散到空中，与从辅助进风口进来的辅助风混合，被适度地稀释，由含尘气体收集口吸离，进入沸腾式选粉机中，再次分选出合格的产品，而较粗的颗粒继续向前输送。
沸腾式选粉机工作过程为：粉料由高速气体带动，从进风口进入选粉机中，旋转上升，受离心作用到达筒壁的粗粒因磨擦先行沉落，其余颗粒进入百页窗时被转子带动旋转，离心作用增强，其中质量较大的粗粒被抛向外壁，只有质量相对较小的粉粒在出风口负压作用下，才能穿过百页窗，从出风口抽出，进入收集装置收集为成品。调节转子速度即可控制通过百页窗粉粒的细度，直至合格。下沉的粗粉落到选粉机底部时，受到透气板上的喷嘴中喷出的气流的吹动，处于“沸腾”状态，其中的细粉有机会重新扬起，上升，穿过百页窗式转子而被收集，提高了选粉效率。
这种二次选粉工艺由于用沸腾式输送机将主选粉机分选出来的粗粉回料进行粗分，得到的高浓含尘气流再进入沸腾式选粉机中分选，使综合选粉效率得到提高，回输到球磨机粗粉回料中合格细粉的比例大为下降，提高了球磨效率。此外，处理高浓度含尘气流所需的总风量较小，有利于选用较小的沸腾式选粉机和风机。(四)附图说明：
附图1是这种二次选粉工艺的流程图；
附图2为沸腾式输送机的结构图；
附图3为图2的俯视图；
附图4为图2的A-A剖视图；
附图5为沸腾床的结构图；
附图6为图5的俯视图；
附图7为图5的左视图；
附图8为喷气孔的结构图；
附图9为喷嘴的结构图。
附图10为输送部件为一空气输送斜槽时的沸腾式输送机的结构图；
附图11为图10的局部俯视图；
附图12为空气输送斜槽中沸腾床喷嘴的结构图；
附图13是沸腾式选粉机的结构图；
附图14是图13的B-B剖视图；
附图15是下部中心进风的沸腾式选粉机的结构图；
附图16是图15的C-C剖视图；
附图17是下部中心进风的集成沸腾式选粉机的结构图；
附图18是图17的俯视图；
附图19是下部切向进风的集成沸腾式选粉机的局部视图；
附图20是图17的D向视图；
附图21是图17的E-E剖视图；
附图22是空气输送斜槽的截面图；
附图23是上部进料的集成沸腾式选粉机的结构图；
附图24是图1工艺的一种较详细的方案；
附图25是图1工艺的另一种较详细的方案；
附图26是应用集成沸腾式选粉机时的二次选粉工艺方案；
附图27是应用进料口在顶部的集成沸腾式选粉机的二次选粉工艺方案。(五)具体实施方式：
如图1所示，二次选粉工艺包括将球磨机的出磨粉料送入主选粉机内进行分选，得到合格的成品和粗粉回料，粗粉回料再由二次选粉装置进行二次分选，分选出合格的二次成品和二次粗料，二次粗料送回球磨机球磨，所述二次选粉装置包括沸腾式输送机和沸腾式选粉机，沸腾式输送机将主选粉机分选得到的粗粉回料输送到球磨机头，在输送过程中从粗粉回料中分离出高浓含尘气流，进入沸腾式选粉机中再次分选，得到合格的二次成品和二次粗料，二次粗料再回输到沸腾式输送机的粗料出口处。
如图2、图3和图4所示，这种沸腾式输送机，包括槽形的外壳7、上盖4和输送部件(图中为螺旋输送装置1)。它还包括至少一个沸腾床6(图中为三个沸腾床)和一个含尘气体收集口5。如图5、图6和图7所示，所述的沸腾床包括箱体15和孔板11，箱体的一侧有一进气口9。孔板固定在箱体的上方，孔板上均匀分布着喷气孔16。如图2和图4所示，外壳7的下方有用来与沸腾床相连的连接口19，沸腾床6固定在上述连接口19上，所述的含尘气体收集口5处于上盖4上。图2中2为输送机的进料口，8为输送机的出料口。
从沸腾床的进气口9中送入空气，含尘气体收集口5与吸风机相连。到达沸腾床6上方的物料受到孔板11上喷气孔16内喷出的空气的吹动，处于“沸腾”状态，较细的颗粒腾跃逸散到空中，由含尘气体收集口吸离，进入二次分选装置中再分选，较粗的颗粒继续向前输送。
如图5和图8所示，所述的沸腾式输送机中的沸腾床6上的孔板11的下面还可以有一块阀板12，此阀板上有与孔板上的喷气孔16相对应的孔17，阀板的一端与沸腾床侧壁上的一个推动机构13相连，上述推动机构可以是气缸、丝杆、杠杆或凸轮机构。此阀板是用来在输送机不工作时，将喷气孔关闭，以免输送机中的剩余物料流入沸腾床的箱体15内。阀板的关闭与开启由推动机构13来完成。图5中14为支承阀板12的滚轮。
如图9所示，这种沸腾式输送机的沸腾床的孔板上的喷气孔上还可以装有喷嘴。喷嘴与孔板的连接可以采用配合插入式、螺纹连接、卡簧连接等各种形式。喷嘴可以拆卸更换。喷嘴芯子18上装一外套20，外套与芯子上有互相相对应的孔，旋转外套，喷嘴的孔径就可以灵活改变，出风方向也可以设置成不同的形式，喷嘴的孔向下倾斜时，可以防止物料反流入沸腾床箱体内，此时，阀板12、推动机构13、滚轮14均可省略。
如图7所示，所述的沸腾床箱体15上与进气口9的相对侧还可以有一排灰口10，用来清除沸腾床箱体里的积灰：在排灰口10上套上一只口袋，开动风机，从进气口9吹入空气，箱体内的积灰就被吹入袋内。
由于通过喷嘴的沸腾风量较小，为了帮助沸腾式输送机内已被沸腾起的粉料迅速大量地进入二次分选装置，还可以如图2和图3所示，在外壳7的侧壁上增加一个或两个辅助进风口3。将辅助进风口3同供风量较大的辅助风机的出风口相连，并使风机进风口同二次分选装置的出风口相连，形成闭路循环风。
这种沸腾式输送机可以专门制造成螺旋式、刮板式或链运式。也可以用已有的这些型式的输送机改装而成。改装时，在已有的输送机的外壳底部增加连接口，将沸腾床固定到连接口上，在侧壁上增加辅助进风口，在上盖上增加出风口，并考虑机内流速与阻力，必要时需增加输送机侧壁的高度。
如图10和图11所示，沸腾式输送机的输送部件也可以为一空气输送斜槽，包括输料腔24，供气腔23及它们之间的透气板25，供气腔的高端有进气口21，输料腔的低端为粉料出口8，所述的沸腾床为空气斜槽中的一段22，这一段中，透气板上均匀分布着喷嘴，输料腔的顶部装有含尘气体收集口5，此含尘气体收集口的位置应与出料口8相邻。空气斜槽的工作原理为：从进气口21中鼓入空气，这些空气一部分均匀地透过透气板25，使透气板上的粉料成为流态，粉料就自动向透气板的倾斜方向流动，从出料口8流出。余下的另一部分空气从喷嘴中喷出，将物料中的细粉吹散到空中，由含尘气体收集口5收集。透气板与喷嘴的阻力应进行验算，使喷嘴阻力(压损)略大于透气板阻力。
空气斜槽中沸腾床喷嘴的结构如图12所示，是在透气板25上均匀分布着一些孔，喷嘴固定在孔上。所述的透气板25可以是刚性的陶瓷透气板或柔性的织物透气板。喷嘴可以是一种可拆卸式的。喷嘴上可以有一芯子18和一外套20，芯子和外套上有互相对应的喷孔，旋转外套20即可调节喷嘴的有效孔径的大小。
如图13、图14所示，沸腾式选粉机包括圆筒形的外壳29、圆锥形的百页窗式转子28、进风口27、出风口26和粗料出口30。百页窗式转子28处于选粉机的上部，出风口26在百页窗式转子的上方，粗料出口30处于选粉机的下侧面上。外壳29的下底面32是倾斜的，它的上方有一与下底面相同方向倾斜的透气板33，此透气板上均匀分布着一些喷嘴46，透气板、下底面组成圆形沸腾斜槽，其侧壁上有一斜槽进风口31，所述的粗料出口30处于透气板33上方的较低一侧。
这种沸腾式选粉机中的沸腾斜槽的工作原理与图10所示的输送机的沸腾斜槽相类似，从斜槽进风口31中鼓入空气，这些空气一部分均匀地透过透气板，使透气板上的粉料成为流态，粉料就自动向透气板的倾斜方向流动，从粗料出口流出。余下的另一部分空气从喷嘴中喷出，使落到透气板上的粉料成为沸腾状态，其中的细粉就被重新扬起，上升，穿过百页窗式转子，作为合格的细粉收集起来。喷嘴的结构也与图12所示的结构相同。
图13中所示的沸腾式选粉机的进风方式是下部切向进风式，进风口27处于沸腾式选粉机下部一侧，从切向进风。
图15和图16所示的沸腾式选粉机为下部中心进风式，进风口27在底面的中心。进风管伸入选粉机内后，再转向，形成两个切向出口34。
这种沸腾式选粉机还可以将旋风除尘器与选粉机组合在一起，成为集成沸腾式选粉机.其结构如图17、图18和图21所示，它包括6个旋风除尘筒37，旋风除尘筒的进口36与选粉机外壳的上部相连通，旋风除尘筒的顶部与两个半环形的出风管35相连，旋风除尘筒下端的出口38分别与两个折线形斜槽39相连。上述斜槽是一种空气输送斜槽，其结构如图22所示，包括输料腔41，供气腔43及它们之间的透气板42，供气腔的高端有进气口40，输料腔的低端为粉料出口。从空气输送斜槽的进气口鼓入空气，输料腔内的物料就处于流态，能自动从高端向低端流动，最后从粉料出口流出。这种折线形空气输送斜槽与前面所述的圆形沸腾斜槽相结合，可使选粉机的外形发生重大改变，高度可降低约三分之一，重量也大为减轻。可以不必改变原有粉磨厂房的设计，即能安装到原有主选粉机的粗粉回料环节上，进行二次选粉，以提高选粉效率。
图17所示的集成沸腾式选粉机的进料方式与图15中的选粉机结构相似，是下部中心进料式，其进风管的出风口结构如图20所示。当图17所示的集成沸腾式选粉机的进料方式采用图19所示的结构时，就成为下部切向进风式。这两种进料(进风)方式，都是由高速大流量的风将粉料带入选粉机进行二次分选的。这类选粉机适用于单位体积气体中粉料含量相对较低的情况。
在工艺考虑认为必要时，选粉机可采用图23所示的上部进料方式。进料口44位于选粉机的顶部，物料可由直角螺旋提升机输送到进料口内。选粉机的底部有圆形沸腾斜槽和折线形输送斜槽，以降低选粉机高度和提高选粉效率。
图17和图23所示的沸腾式选粉机中的两个折线形斜槽39的形状也可以制成半环形。能达到同样的输送粉料的目的。
图24所示为应用一台沸腾式输送机和一台图13或图15所示的沸腾式选粉机时的二次选粉工艺方案。采用外置式一、二级除尘器收集成品。设备台数较多，能耗稍高，风压较高，但得率较高，风机寿命亦较长。所用的沸腾式选粉机高度较低，对于老磨房改造，层高受限制时，比较适用。
附图25所示的二次选粉工艺方案也是由一台沸腾式输送机，一台沸腾式选粉机及一、二级除尘器组成，但只选用一台高压离心风机供风。
附图26所示的二次选粉工艺方案是选用一台沸腾式输送机和一台图17所示的集成沸腾式选粉机。可省去收尘设备。
如图27所示，这种二次选粉工艺中的二次选粉装置也可以是一台图23所示的进料口在顶部的集成沸腾式选粉机和一台直角管螺旋提升机，主选粉机粗粉回料由直角管螺旋提升机输送到沸腾式选粉机顶部的进料口，在沸腾式选粉机内分选成二次成品和二次粗料，二次粗料再回输到球磨机磨头内进行球磨。选用这种沸腾式选粉机，需要层高较高的厂房，或在设备顶部的楼面开孔，因而适用于较大型的粉磨系统或新建系统，可处理的粉料量也较大。